(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動部、補償ユニット及び複数の第１の弾性部材を有する光学防振装置の弾性支持構造であって、
前記光学防振装置上には、互いに垂直であるＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向が設定され、
前記可動部中には、レンズが配置され、前記レンズに撮像光軸が設定され、前記撮像光軸の方向を前記Ｚ軸方向に設定され、
前記各第１の弾性部材の両端が前記可動部と前記補償ユニットとにそれぞれ接続されることにより、前記可動部は、前記補償ユニット上にＺ軸方向に沿って懸吊固定され、前記可動部上には、少なくとも１つの第２の弾性部材が配置され、前記第２の弾性部材は、前記可動部に結合される外周側部と、前記レンズに結合される内周側部と、前記外周側部と前記内周側部との間を接続する少なくとも１つの内周側腕部と、前記外周側部に接続する複数の接続端と、を有し、前記各第１の弾性部材の一方の端部は、それぞれ対応する前記接続端上に結合され、
前記第２の弾性部材の各接続端と前記外周側部との間は、外周側腕部及び少なくとも１つの補助部によって接続され、前記外周側腕部及び前記補助部の一方の端部は、前記接続端に接続される上、前記外周側腕部及び前記補助部の他方の端部は、前記外周側部に接続されることを特徴とする光学防振装置の弾性支持構造。
【請求項２】
前記補助部の長さは、前記外周側腕部の長さより長く、
前記第２の弾性部材と前記複数の第１の弾性部材とは、独立分離した部材又は一体成形された単一部材であり、
前記第１の弾性部材は、サスペンションワイヤであり、前記サスペンションワイヤの構造は、Ｚ軸方向に延伸する単線構造、反復するＳ字形の可撓部を有する構造又は螺旋ばね状の可撓部を有する構造であり、
前記第２の弾性部材は、板ばねであり、前記板ばねの外周側部は、矩形構造であり、少なくとも２つの隣合う側辺を有し、前記各接続端は、矩形の前記外周側部の角部近くに位置し、前記外周側腕部と前記補助部とは、それぞれ前記外周側部の２つの隣り合う異なる側辺上にそれぞれ接続されることを特徴とする請求項１に記載の光学防振装置の弾性支持構造。
【請求項３】
前記板ばねは、上側板ばねであり、前記可動部は、オートフォーカスユニットであり、前記オートフォーカスユニットは、ベース、レンズホルダ、コイル、複数の磁石、レンズ、蓋板、絶縁板、下側板ばね、磁石固定部材、２つのＸ軸磁石及び２つのＹ軸磁石を有し、
前記レンズホルダは、前記ベース台内に配置され、
前記コイルは、前記レンズホルダの外周に配置され、
前記複数の磁石は、前記ベース内の周縁部分に位置し、前記コイルと対向し、前記複数の磁石及び前記コイルにより、電磁駆動ユニットが構成され、前記レンズホルダを駆動して前記撮像光軸の方向に沿って移動させ、
前記レンズは、前記撮像光軸上に位置し、前記レンズホルダ内に配置され、
前記蓋板は、前記レンズホルダ上を被覆し、
前記絶縁板は、前記蓋板と前記上側板ばねとの間に配置され、
前記下側板ばねは、前記ベース内に位置し、前記上側板ばねと共に、前記レンズホルダを弾性挟持し、
前記磁石固定部材は、前記ベースの底部に配置され、前記補償ユニットと対向し、
前記２つのＸ軸磁石は、前記磁石固定部材上に対向配置され、
前記２つのＹ軸磁石は、前記磁石固定部材上に対向配置され、前記２つのＸ軸磁石の隣辺に位置し、
前記補償ユニットは、光学防振ユニットであり、基板、補正回路基板、２つのＸ軸磁石駆動コイル、２つのＹ軸磁石駆動コイル、Ｘ軸振れ検出センサ及びＹ軸振れ検出センサを有し、
前記基板は、回路を有し、前記ベースと対向し、
前記補正回路基板は、前記基板上に結合され、前記基板と電気的に接続され、
前記２つのＸ軸磁石駆動コイルは、前記補正回路基板上に対向配置され、前記２つのＸ軸磁石と対向し、
前記２つのＹ軸磁石駆動コイルは、前記補正回路基板上に対向配置され、前記２つのＸ軸磁石駆動コイルの隣辺に位置し、前記２つのＹ軸磁石と対向し、
前記Ｘ軸振れ検出センサは、前記基板上に配置され、前記２つのＸ軸磁石中の１つのＸ軸磁石の変位量を検出し、
前記Ｙ軸振れ検出センサは、前記基板上に配置され、前記２つのＹ軸磁石中の１つのＹ軸磁石の変位量を検出し、
前記Ｘ軸振れ検出センサ及び前記Ｙ軸振れ検出センサは、ホールセンサ、磁気センサ、フラックスゲートセンサ、光学式位置センサ又は光エンコーダから構成される振れ検出センサ素子であることを特徴とする請求項２に記載の光学防振装置の弾性支持構造。
【請求項４】
前記複数のサスペンションワイヤ、前記上側板ばね及び前記下側板ばねは、導電性を有し、前記オートフォーカスユニットの駆動電流を伝送する導電線とされ、前記光学防振装置は、センサユニットをさらに有し、前記センサユニットは、前記補償ユニットの下方に位置する上、回路基板及び撮像素子を有し、前記撮像素子は、前記基板上に配置される上、前記可動部と同一の撮像光軸上に位置することを特徴とする請求項３に記載の光学防振装置の弾性支持構造。
【請求項５】
互いに垂直であるＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向が設定され、
可動部、補償ユニット及び複数の第１の弾性部材を備え、
前記可動部中には、レンズが配置され、前記レンズに撮像光軸が設定され、前記撮像光軸の方向を前記Ｚ軸方向に設定され、
前記補償ユニットは、光学防振ユニットであり、振動によって引き起こされた前記レンズの少なくとも前記Ｙ軸方向及び前記Ｚ軸方向への変位を補償し、
前記複数の第１の弾性部材の各両端が前記可動部と前記補償ユニットとにそれぞれ接続されることにより、前記可動部は、前記補償ユニット上にＺ軸方向に沿って懸吊固定され、
前記可動部上には、少なくとも１つの第２の弾性部材が配置され、前記第２の弾性部材は、前記可動部に結合される外周側部と、前記レンズに結合される内周側部と、前記外周側部と前記内周側部との間を接続する少なくとも１つの内周側腕部と、前記外周側部に接続する複数の接続端と、を有し、前記各第１の弾性部材の一方の端部は、それぞれ対応する前記接続端上に結合され、前記第２の弾性部材の各接続端と前記外周側部との間は、外周側腕部及び少なくとも１つの補助部によって接続され、前記外周側腕部及び前記補助部の一方の端部は、前記接続端に接続される上、前記外周側腕部及び前記補助部の他方の端部は、前記外周側部に接続されることを特徴とする光学防振装置。
【請求項６】
前記補助部の長さは、前記外周側腕部の長さより長く、
前記前記第２の弾性部材と前記複数の第１の弾性部材とは、独立分離した部材又は一体成形された単一部材であり、
前記第１の弾性部材は、サスペンションワイヤであり、前記サスペンションワイヤの構造は、Ｚ軸方向に延伸する単線構造、反復するＳ字形の可撓部を有する構造又は螺旋ばね状の可撓部を有する構造であり、
前記第２の弾性部材は、板ばねであり、前記板ばねの外周側部は、矩形構造である上、少なくとも２つの隣合う側辺を有し、前記各接続端は、矩形の前記外周側部の角部近くに位置し、前記外周側腕部と前記補助部とは、それぞれ前記外周側部の２つの隣り合う異なる側辺上に接続されることを特徴とする請求項５に記載の光学防振装置。
【請求項７】
前記板ばねは、上側板ばねであり、前記可動部は、オートフォーカスユニットであり、
前記オートフォーカスユニットは、ベース、レンズホルダ、コイル、複数の磁石、レンズ、蓋板、絶縁板、下側板ばね、磁石固定部材、２つのＸ軸磁石及び２つのＹ軸磁石を有し、
前記レンズホルダは、前記ベース台内に配置され、
前記コイルは、前記レンズホルダの外周に配置され、
前記複数の磁石は、前記ベース内の周縁部分に位置し、前記コイルと対向し、前記複数の磁石及び前記コイルにより、電磁駆動ユニットが構成され、前記レンズホルダを駆動して前記撮像光軸の方向に沿って移動させ、
前記レンズは、前記撮像光軸上に位置し、前記レンズホルダ内に配置され、
前記蓋板は、前記レンズホルダ上を被覆し、
前記絶縁板は、前記蓋板と前記上側板ばねとの間に配置され、
前記下側板ばねは、前記ベース内に位置し、前記上側板ばねと共に、前記レンズホルダを弾性挟持し、
前記磁石固定部材は、前記ベースの底部に配置され、前記補償ユニットと対向し、
前記２つのＸ軸磁石は、前記磁石固定部材上に対向配置され、
前記２つのＹ軸磁石は、前記磁石固定部材上に対向配置され、前記２つのＸ軸磁石の隣辺に位置し、
前記補償ユニットは、光学防振ユニットであり、基板、補正回路基板、２つのＸ軸磁石駆動コイル、２つのＹ軸磁石駆動コイル、Ｘ軸振れ検出センサ及びＹ軸振れ検出センサを有し、
前記基板は、回路を有する上、前記ベースと対向し、
前記補正回路基板は、前記基板上に結合される上、前記基板と電気的に接続され、
前記２つのＸ軸磁石駆動コイルは、前記補正回路基板上に対向配置され、前記２つのＸ軸磁石と対向し、
前記２つのＹ軸磁石駆動コイルは、前記補正回路基板上に対向配置され、前記２つのＸ軸磁石駆動コイルの隣辺に位置し、前記２つのＹ軸磁石と対向し、
前記Ｘ軸振れ検出センサは、前記基板上に配置され、前記２つのＸ軸磁石中の１つのＸ軸磁石の変位量を検出し、
前記Ｙ軸振れ検出センサは、前記基板上に配置され、前記２つのＹ軸磁石中の１つのＹ軸磁石の変位量を検出し、
前記Ｘ軸振れ検出センサ及び前記Ｙ軸振れ検出センサは、ホールセンサ、磁気センサ、フラックスゲートセンサ、光学式位置センサ又は光エンコーダから構成される振れ検出センサ素子であることを特徴とする請求項６に記載の光学防振装置。
【請求項８】
前記複数のサスペンションワイヤ、前記上側板ばね及び前記下側板ばねは、導電性を有し、前記オートフォーカスユニットの駆動電流を伝送する導電線とされ、前記光学防振装置は、センサユニットをさらに有し、前記センサユニットは、前記補償ユニットの下方に位置し、回路基板及び撮像素子を有し、前記撮像素子は、前記基板上に配置される上、前記可動部と同一の撮像光軸上に位置することを特徴とする請求項７に記載の光学防振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学防振装置の弾性支持構造に関し、特に、レンズユニットが落下した際に永久変形するのを防止することにより、レンズユニットの耐震強度を強化することができる光学防振装置、及びその弾性支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
科学技術の進歩により、デジタルカメラの体積は、益々縮小されている。また、携帯電話などの多くの小型電子装置は、レンズユニットが小型化されたことにより、デジタル撮像機能を有するようになった。従来の多くの小型レンズには、ボイスコイルモータ（以下「ＶＣＭ」という）が使用されている。ＶＣＭは、コイル磁石と弾性片とが組み合わされた構造を有し、搭載されたレンズを撮像光軸方向に沿って前後に移動させることにより、オートフォーカス機能及びズーム機能を実現している。また、撮像品質及び機能に対する要求も益々高まっており、１０００万画素、手ぶれ防止機能などによってプロ用カメラとアマチュア用カメラとの区別がなされている。
【０００３】
レンズユニット及び画像補償ユニットから構成される光学システム中、例えば、カメラ、撮影装置などは、外力を受けたり、手ぶれが発生したりした際、振動によって光の経路が偏移し、画像補償ユニット上の結像が不安定になり、撮影された画像が不鮮明になる。この問題の解決方法としては、補償メカニズムを設けることにより、取り込んだ画像を鮮明化する方法が最もよく行われる。補償メカニズムは、デジタル補償メカニズムでもよいし、光学補償メカニズムでもよい。
【０００４】
デジタル補償メカニズムとは、画像補償ユニットにより、取り込んだデジタル画像データに対して分析及び処理を行うことにより、鮮明なデジタル画像を取得するものである。この方式は、デジタル防振メカニズムとも呼ばれる。光学補償メカニズムは、一般に、光学レンズ群又は画像補償ユニット上に振動補償装置が配置されるものである。この方式は、光学防振メカニズムとも呼ばれる。しかし、従来の光学防振メカニズムは、複雑であったり、体積が大きい構造又は部材が使用されたりするため、組立が困難であり、コストが高く、体積を縮小できなかった。そのため、改善が求められていた。
【０００５】
図１は、特許文献１の光学補償メカニズムを示す分解斜視図である。特許文献１の光学補償メカニズムにおいては、金属ワイヤなどから構成される可撓部材４００ａ〜４０３ａが使用されることにより、撮像素子３００ａが搭載された回路基板３０１ａが光軸２０１ａと垂直の方向に移動する。また、２つの対向配置される振れ検出センサー５００ａ，５０１ａと、位置検出センサー５０３ａと、により、撮影レンズ部材２０３ａ（撮影レンズ２００ａ及び保持部２０２ａを含む）と回路基板３０１ａとの間のＸ軸及びＹ軸の変位量が防振制御部５０４ａに伝送される。次に、変位量に基づいてシフト駆動部材５０２ａが制御されることにより、回路基板３０１ａが駆動されて光軸２０１ａと垂直の方向に移動する。これにより、振動によって撮像素子３００ａが不鮮明な画像を生成するのを防止する。
【０００６】
特許文献１の従来技術は、手ぶれによって画像が不鮮明になるのを防止するための技術である。本発明においては、類似する概念にオートフォーカスユニットを組み合わせ、手ぶれによってＸ軸及びＹ軸の横向きに変位するのを防止するのみならず、落下した際、レンズ部材がＺ軸方向（撮像光軸と同一の方向）に永久（塑性）変形するのを防止し、落下衝撃によって発生する振動への耐振性を高めることができる光学防振装置を提供するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２０７１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の主な目的は、オートフォーカスユニットである可動部の上側板ばねに補助部を増設して、上側板ばねの外周側腕部の強度を強化することにより、レンズが落下した際に、撮像光軸方向に塑性変形するのを防止することができる光学防振装置の弾性支持構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題を解決するために、本発明の光学防振装置は、可動部、補償ユニット及び複数の第１の弾性部材（以下「サスペンションワイヤ」ともいう）を含む。光学防振装置には、撮像光軸と同一の方向をＺ軸とし、このＺ軸に対して互いに垂直であるＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向が設定される。可動部中には、レンズが配置され、Ｚ軸と平行である撮像光軸が設定される。各サスペンションワイヤの両端が可動部と補償ユニットとに接続されることにより、可動部は、Ｚ軸方向に沿って補償ユニット上に懸吊固定される。可動部には、少なくとも１つの第２の弾性部材（以下「板ばね」ともいう）が配置される。板ばねは、可動部に結合される外周側部と、レンズに結合される内周側部と、外周側部と内周側部との間を接続する少なくとも１つの内周側腕部と、外周側部に接続する複数の接続端と、を含む。各サスペンションワイヤの一方の端部は、対応する接続端に結合される。
【００１０】
板ばねの各接続端と外周側部との間は、外周側腕部及び補助部によって接続される。即ち、外周側腕部及び補助部の一方の端部は、接続端に接続される。また、外周側腕部及び補助部の他方の端部は、外周側部に接続される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の光学防振装置の弾性支持構造は、外周側腕部により、落下した際に発生する最大応力が降伏応力を超え、外周側腕部が永久変形するのを防止することができる。また、補助部が増設されることにより、外周側腕部の強度が強化されるため、サスペンションワイヤによって懸吊される可動部が落下した際、Ｚ軸方向への変位量が許容範囲を超えるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来技術である特許文献１の光学補償メカニズムを示す分解斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態による光学防振装置を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態による光学防振装置を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態による光学防振装置の板ばねを示す平面図である。
【図５】図４の拡大図である。
【図６】従来の光学防振装置の板ばねを示す平面図である。
【図７】本発明の第２実施形態による光学防振装置のサスペンションワイヤを示す斜視図である。
【図８】本発明の第３実施形態による光学防振装置のサスペンションワイヤを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１実施形態）
図２及び図３を参照して説明する。図２は、本発明の第１実施形態による光学防振装置を示す分解斜視図である。図２は、本発明の第１実施形態による光学防振装置を示す斜視図である。
【００１４】
本発明の第１実施形態による光学防振装置の弾性支持構造には、撮像光軸と同一の方向をＺ軸とし、このＺ軸に対して互いに垂直であるＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向が設定(画定)される。光学防振装置１は、可動部１０、補償ユニット２０、センサユニット３０及び複数の第１の弾性部材５を含む。本実施形態中、複数の第１の弾性部材５（以下「サスペンションワイヤ５」ともいう）は、複数のサスペンションワイヤである。可動部１０（以下「オートフォーカスユニット１０」ともいう）は、オートフォーカスユニット又はズームユニットであり、これらには内部にレンズ１０５が配置される。レンズ１０５には、撮像光軸７が設定(画定)される。図１中に図示しない他の実施形態中、可動部１０は、オートフォーカス機能又はズーム機能を有さないレンズユニットでもよい。可動部１０の表面は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向によって構成される平面と略平行である。補償ユニット２０は、可動部１０と対向し、同一の撮像光軸７上に位置する。撮像光軸７は、Ｚ軸と略平行である。複数のサスペンションワイヤ５（第１の弾性部材５）は、Ｚ軸と略平行に配置され、各サスペンションワイヤ５の結合端５１と固定端５２とは、それぞれ、オートフォーカスユニット１０と補償ユニット２０とをＺ軸方向に沿って互いに懸吊固定するとともに、オートフォーカスユニット１０、補償ユニット２０及びセンサユニット３０を略同一の撮像光軸７上に位置させる。また、光学防振装置１の外側が筐体４０によって包覆されることにより、オートフォーカスユニット１０と対向するセンサユニット３０は、筐体４０の貫通孔４０１から外部の画像を取り込む。
【００１５】
本実施形態中、オートフォーカスユニット１０は、ベース１０１、レンズホルダ１０２、コイル１０３、複数の磁石１０４、レンズ１０５、蓋板１０６、絶縁板１０７、第２の弾性部材１０８、下側板ばね１０９、磁石固定部材１１０、２つのＸ軸磁石１１１及び２つのＹ軸磁石１１２を含む。
補償ユニット２０は、光学防振ユニットであり、少なくともＹ軸方向及びＺ軸方向における振動によるレンズ１０５の変位を補償するために用いられる。補償ユニット２０は、基板２０１、補正回路基板２０２、２つのＸ軸磁石駆動コイル２０３、２つのＹ軸磁石駆動コイル２０４、Ｘ軸振れ検出センサ２０５及びＹ軸振れ検出センサ２０６を含む。本発明中、第２の弾性部材１０８も板ばね構造である上、オートフォーカスユニット１０の上部に位置する。このため、第２弾性部材１０８は、以下、上側板ばね１０８ともいう。
【００１６】
オートフォーカスユニット１０は、ＶＣＭを含んでもよい。オートフォーカスユニット１０のベース１０１内には、撮像光軸７上（Ｚ軸に略平行）に位置する上、レンズ１０５を有するレンズホルダ１０２が搭載される。レンズホルダ１０２外周には、ベース１０１内周縁部分に配置される複数の磁石１０４が配置される上、対応するコイル１０３が巻設される。複数の磁石１０４及びコイル１０３により、ＶＣＭ電磁駆動ユニットが構成され、レンズホルダ１０２及びレンズホルダ１０２内のレンズ１０５は、撮像光軸７の方向に沿って直線移動する。コイル１０３に入力される電流の大きさにより、磁石１０４との間に様々な磁場が生成されることにより、レンズホルダ１０２は、撮像光軸７上において前後に移動する。これにより、ズーム機能又はオートフォーカス機能が実現される。
【００１７】
レンズホルダ１０２は、ベース１０１内に配置され、上側板ばね１０８（第２の弾性部材）及び下側板ばね１０９によって弾性挟持される。上側板ばね１０８及び下側板ばね１０９は、金属材料からなり、中抜き状の薄板構造の弾性板体であり、プレス成形又はエッチングによって製造される。蓋板１０６は、レンズホルダ１０２を被覆し、ベース１０１上に結合されることにより、レンズホルダ１０２の移動範囲を限定する。絶縁板１０７は、蓋板１０６と上側板ばね１０８との間に配置され、絶縁効果を提供する。磁石固定部材１１０は、ベース１０１の底部に配置され、補償ユニット２０と対向する。２つのＸ軸磁石１１１と２つのＹ軸磁石１１２とは、磁石固定部材１１０上にそれぞれ対向配置される。２つのＹ軸磁石１１２は、それぞれ、２つのＸ軸磁石１１１の隣に位置する。
【００１８】
補償ユニット２０は、主に、オートフォーカスユニット１０を撮像光軸７方向と垂直（Ｘ軸方向又はＹ軸方向）に水平移動させる。基板２０１は、オートフォーカスユニット１０のベース１０１と対向する。補正回路基板２０２は、基板２０１上に結合され、基板２０１と電気的に接続される。２つのＸ軸磁石駆動コイル２０３は、補正回路基板２０２上に対向配置され、２つのＸ軸磁石１１１と対向する。２つのＹ軸磁石駆動コイル２０４は、補正回路基板２０２上に対向配置され、２つのＸ軸磁石駆動コイル２０３の隣に位置し、２つのＹ軸磁石１１２と対向する。Ｘ軸振れ検出センサ２０５は、基板２０１上に配置され、２つのＸ軸磁石１１１中の１つのＸ軸磁石１１１の変位量を検出するために用いられる。また、Ｙ軸振れ検出センサ２０６は、基板２０１上に配置され、２つのＹ軸磁石１１２中の１つのＹ軸磁石１１２の変位量を検出するために用いられる。Ｘ軸振れ検出センサ２０５及びＹ軸振れ検出センサ２０６は、ホールセンサ（Hall Sensor）、磁気センサ（MR Sensor）、フラックスゲートセンサ（Fluxgate）、光学式位置センサ又は光エンコーダ（Optical Encoder）から構成される振れ検出センサ素子である。図２に示す本実施形態中、Ｘ軸磁石駆動コイル２０３及びＹ軸磁石駆動コイル２０４は、補正回路基板２０２上に配置されるが、図示しない他の実施形態中、Ｘ軸磁石駆動コイル２０３及びＹ軸磁石駆動コイル２０４は、基板２０１上に直接配置してもよく、これにより、補正回路基板２０２を省略することができる。
【００１９】
センサユニット３０は、補償ユニット２０下方に位置する。センサユニット３０は、回路基板３０１及び撮像素子３０２を含む。撮像素子３０２は、回路基板３０１上に配置される上、オートフォーカスユニット１０と共に、同一の撮像光軸７上に位置する。センサユニット３０の撮像素子３０２は、オートフォーカスユニット１０を介して外部の画像を取り込む。複数のサスペンションワイヤ５は、可撓線材からなる。サスペンションワイヤ５、上側板ばね１０８及び下側板ばね１０９は、何れも導電性を有し、オートフォーカスユニット１０の駆動電流を伝送する導電線とすることができる。
【００２０】
本実施形態中、サスペンションワイヤ５は、４つであるので、ベース１０１外側に等間隔に配置されるのが好ましい。また、サスペンションワイヤ５の各結合端５１は、オートフォーカスユニット１０の上側板ばね１０８の４つの角部上に平均的に接続され、上側板ばね１０８が延長されて形成された外周側腕部１０８１と、増設された少なくとも１つの補助部１０８２とに結合される。図４及び図５を参照する。図４は、本発明の第１実施形態による光学防振装置の板ばねを示す平面図である。図５は、図４の拡大図である。図４及び図５に示すように、上側板ばね１０８は、中抜き状の薄板構造であり、可動部１０のベース１０１に結合される外周側部１０８５と、レンズ１０５が配置されるレンズホルダ１０２に結合される内周側部１０８６と、外周側部１０８５と内周側部１０８６との間を接続する少なくとも１つの内周側腕部１０８７と、図４から明らかなように、外周側部１０８５に接続する複数の接続端１０８８とを含む。各サスペンションワイヤ５の結合端５１は、それぞれ対応する接続端１０８８上に結合される。上側板ばね１０８の各接続端１０８８と外周側部１０８５との間は、外周側腕部１０８１及び少なくとも１つの補助部１０８２によって接続される。即ち、外周側腕部１０８１及び補助部１０８２の一方の端部は、何れも、接続端１０８８に接続され、外周側腕部１０８１及び補助部１０８２の他方の端部は、何れも、外周側部１０８５に接続される。本実施形態中、板ばね１０８の外周側部１０８５は、矩形構造（２つの枠部材に分離させることができる）を呈するので、４つの側辺及び４つの角部を有する。各接続端１０８８は、それぞれ、矩形の外周側部１０８５の角部の近くに位置し、外周側腕部１０８１と補助部１０８２とは、それぞれ、外周側部１０８５の隣合う異なる側辺上に接続される。
【００２１】
即ち、上側板ばね１０８の４つの角部には、外周側腕部１０８１及び補助部１０８２がそれぞれ連結された接続端１０８８が設けられ、接続端１０８８にサスペンションワイヤ５の結合端５１が固定される。また、上側板ばね１０８が有する蛇行形状の補助部１０８２は、接続端１０８８に接続される。また、接続端１０８８には、外周側腕部１０８１が接続される。これにより、外周側腕部１０８１の強度が強化され、オートフォーカスユニット１０が落下した際に発生する最大応力が外周側腕部１０８１の降伏応力を超えることにより、永久変形（塑性変形）するのを防止する。本実施形態中、補助部１０８２は、１つであるが、他の実施形態において、２つ又はそれ以上でもよい。また、本実施形態中の上側板ばね１０８（第２の弾性部材）と複数のサスペンションワイヤ５とは、独立分離した部材であるが、図示しない他の実施形態中、上側板ばね１０８（第２の弾性部材）と複数のサスペンションワイヤ５（第１の弾性部材）とを一体成形して単一の部材としてもよい。例えば、プレス又はエッチングにより、上側板ばね１０８の各接続端１０８８に、まず、サスペンションワイヤ５を水平に一体に形成する。その後、各サスペンションワイヤ５を下方に９０度湾曲させることにより、各サスペンションワイヤ５の延伸方向と上側板ばね１０８の表面とを垂直にする（これに限定されない）。
【００２２】
サスペンションワイヤ５の固定端５２は、Ｚ軸と略垂直に補償ユニット２０上に固定される。これにより、オートフォーカスユニット１０は、所定の間隔をあけて補償ユニット２０上に懸吊固定される。また、サスペンションワイヤ５の材質特性により、オートフォーカスユニット１０を撮像光軸７と垂直のＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させることができる。サスペンションワイヤ５の長さ範囲は、２ｍｍ〜３ｍｍが好ましく、２．７ｍｍが最も好ましい。サスペンションワイヤ５の直径は、０．０４ｍｍ〜０．０５ｍｍが好ましく、０．０４５ｍｍが最も好ましい。本実施形態中、サスペンションワイヤ５の材料のヤング率は、１２００００Ｍｐａである。
【００２３】
即ち、４つのサスペンションワイヤ５により、オートフォーカスユニット１０（可動部１０）が所定の間隔距離をあけて補償ユニット２０上に懸吊固定される上、補償ユニット２０下方には、センサユニット３０が同一の撮像光軸７上に対向配置される。サスペンションワイヤ５自身が有する可撓性により、オートフォーカスユニット１０のＸ軸及びＹ軸への変位が補正される上、重量が支持される。また、Ｘ軸振れ検出センサ２０５及びＹ軸振れ検出センサ２０６により、オートフォーカスユニット１０とセンサユニット３０との間の振動によって発生した水平変位量が検出される。また、補正回路基板２０２上の２つのＸ軸磁石駆動コイル２０３と２つのＹ軸磁石駆動コイル２０４とにより、オートフォーカスユニット１０下方の磁石固定部材１１０上に固定される２つのＸ軸磁石１１１と２つのＹ軸磁石１１２とがそれぞれ駆動される。これにより、オートフォーカスユニット１０の撮像光軸７と垂直のＸ軸方向及びＹ軸方向の横向きの変位量が補正されるため、画像ぶれが防止され、好適な画像が取得される。
【００２４】
図４〜図６を参照して説明する。図６は、従来の光学防振装置の板ばねを示す平面図である。本発明は、上側板ばね１０８の外周側腕部１０８１の長さを延長することにより、落下した際に発生する最大応力が外周側腕部１０８１の降伏応力を超えて永久変形（塑性変形）するのを防止する。さらに、補助部１０８２を増設することにより、外周側腕部１０８１の強度を強化することができる。また、補助部１０８２の長さＬ２が外周側腕部１０８１の長さＬ１より長い（Ｌ２>Ｌ１）という条件と、補助部１０８２の幅が外周側腕部１０８１の幅より小さいという条件と、により、オートフォーカスユニット１０が静置された際、重力によって下方のＺ軸方向への変位量が許容範囲を超える欠点を解決することができる。本技術領域の基準によると、静置状態の場合、オートフォーカスユニット１０（可動部）が重力によって下方のＺ軸方向に変位する範囲は、０．００５ｍｍ未満である必要がある。
【００２５】
表１を参照する。表１は、図６に示す従来の光学防振装置の落下実験を行った際に発生する可動部（オートフォーカスユニット）のＸ軸、Ｙ軸及びＸ軸上における移動距離（ｍｍ）に対応する板ばね及びサスペンションワイヤの各降伏応力（Ｍｐａ）を示す。
【００２６】
【表１】
0005409756.tif 000002
【００２７】
表１中、図６に示すように、従来の板ばね４には、単一の短い外周側腕部４１とサスペンションワイヤ５とが接続される。また、サスペンションワイヤ５の降伏応力は、約９３０Ｍｐａ〜１１８０Ｍｐａの間である。また、板ばね４の降伏応力は、約１０８０Ｍｐａである。従って、落下した際に発生する可能性が最も高い移動距離として、可動部のＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の変位パラメータ（Ｘ軸及びＹ軸の変位が０．１５ｍｍ、Ｚ軸の変位が０．１ｍｍ）を設定した。その結果、従来の板ばね４を使用して可動部を搭載し、落下衝撃を与えた際、サスペンションワイヤ５には、１９４５Ｍｐａの降伏応力が発生し、サスペンションワイヤ５の降伏応力の許容範囲９３０Ｍｐａ〜１１８０Ｍｐａを遥かに超えてしまった。また、従来の板ばね４には、１６９４Ｍｐａの降伏応力が発生し、従来の板ばね４の降伏応力１０８０Ｍｐａを遥かに超えてしまった。従って、落下実験のデータから、従来の板ばね４及びサスペンションワイヤ５は、落下衝撃を受けた際、永久（塑性）変形することが分かった。
【００２８】
上述のように、従来の光学防振装置の板ばね４及びサスペンションワイヤ５は、落下によって受ける応力を最大降伏応力（Ｍｐａ）より少なくすることができない。そこで、図４及び図５に示すように、本発明の光学防振装置においては、オートフォーカスユニット１０内に固定される上側板ばね１０８の４つの角部の外周側腕部１０８１及び補助部１０８２がサスペンションワイヤ５の結合端５１と固定連結される上、サスペンションワイヤ５の固定端５２により、オートフォーカスユニット１０が所定の間隔距離をあけて補償ユニット２０上に固定される。これにより、オートフォーカスユニット１０を静置した際に重力によって下方に移動する距離が０．００５ｍｍ未満となる上、上側板ばね１０８及びサスペンションワイヤ５が落下衝撃を受けた際に発生する降伏応力は、９３０Ｍｐａ〜１１８０Ｍｐａ及び１０８０Ｍｐａを下回るため、許容範囲に収まる。これにより、上側板ばね１０８は、応力を十分に分散可能な状態でオートフォーカスユニット１０を支持することができる上、オートフォーカスユニット１０が変位して変形した場合でも、上側板ばね１０８自身の降伏応力を超えることがなく、上側板ばね１０８は、オートフォーカスユニット１０を本来の位置に弾性復位させることができる。
【００２９】
表２を参照する。表２は、本発明の光学防振装置１の落下実験を行った際に発生する可動部（オートフォーカスユニット１０）のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸上における移動距離（ｍｍ）に対応する板ばね１０８及びサスペンションワイヤ５の各降伏応力（Ｍｐａ）を示す。
【００３０】
【表２】
0005409756.tif 000003
【００３１】
表２から分かるように、本発明の光学防振装置１の上側板ばね１０８は、上側板ばね１０８上の外周側腕部１０８１の長さを延長することにより、外周側腕部１０８１に十分な変形量を持たせることができる。これにより、サスペンションワイヤ５が落下衝撃を受けた際の変形を抑制し、最大降伏応力を低減することができる。しかし、サスペンションワイヤ５が接続される外周側腕部１０８１の長さが延長されたのみで、補助部１０８２が増設されない場合、オートフォーカスユニット１０（可動部）は、静置状態において、自身の重量により、下方に０．０１５２ｍｍ変位し、基準値である０．００５ｍｍ未満にすることができない。即ち、外周側腕部１０８１の長さを延長するのみによって落下衝撃によって発生する永久変形を防止しようとした場合、外周側腕部１０８１が過度に柔軟であるため、可動部１０を静置した際、Ｚ軸方向への変位量が大きくなりすぎる。従って、外周側腕部１０８１の長さを延長した上、補助部１０８２を増設することにより、外周側腕部１０８１がオートフォーカスユニット１０の重量を支持できるようにする上、落下衝撃力に耐えられるようにする必要がある。また、補助部１０８２の長さＬ１は、外周側腕部１０８１の長さＬ２よりも長い必要があり、これにより、外周側腕部１０８１の変形量が影響を受けない。上側板ばね１０８の厚さの好適な範囲は、０．３ｍｍ〜０．５ｍｍであり、最適な厚さは、０．４ｍｍである。上側板ばね１０８のアッベ数は、１２７０００Ｍｐａである。
【００３２】
図２を再び参照して説明する。図２に示すように、補助部１０８２を増設した上、外周側腕部１０８１を組み合わせ、補助部１０８２の長さが外周側腕部１０８１の長さより長い状況（Ｌ２>Ｌ１）の下、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の変位パラメータ（Ｘ軸及びＹ軸の変位が０．１５ｍｍ変位、Ｚ軸の変位が０．１ｍｍ）によって設定される落下衝撃を与えた結果、サスペンションワイヤ５の降伏応力は、９２９．５Ｍｐａであり、上側板ばね１０８の降伏応力は、８８０．９Ｍｐａであった。また、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の変位パラメータ（Ｘ軸及びＹ軸の変位が０．１５ｍｍ変位、Ｚ軸の変位が−０．１ｍｍ）によって設定される落下衝撃を与えた結果、サスペンションワイヤ５の降伏応力は、９１２．２Ｍｐａであり、上側板ばね１０８の降伏応力は、９３４．５Ｍｐａであった。以上の降伏応力は、何れも、サスペンションワイヤ５の降伏応力の許容範囲である９３０Ｍｐａ〜１１８０Ｍｐａと、上側板ばね１０８の降伏応力の許容範囲である１０８０Ｍｐａと、を下回る。また、静置状態において可動部１０が自身の重量によってＺ軸方向に変位する距離は、０．００３８６ｍｍであり、Ｚ軸方向への移動範囲が０．００５ｍｍ未満という条件を満たす。即ち、従来技術の数々の欠点を解決することができる。
【００３３】
（第２実施形態及び第３実施形態）
図７及び図８を参照して説明する。図７は、本発明の第２実施形態による防振装置のサスペンションワイヤを示す斜視図である。図８は、本発明の第３実施形態による防振装置のサスペンションワイヤを示す斜視図である。
図２及び図３に示すように、本発明のサスペンションワイヤは、Ｚ軸方向に延伸する単線構造のほか、図７に示す第２実施形態のように、反復するＳ字形の可撓性部を有するサスペンションワイヤ５ａの構造にしたり、図８に示す第３実施形態のように、螺旋ばね形の可撓性部を有するサスペンションワイヤ５ｂの構造にしたり、することができる。サスペンションワイヤ５ａ，５ｂの上端（結合端５１ａ，５１ｂ）と下端（固定端５２ａ，５２ｂ）とは、上側板ばね１０８の接続端１０８８と補償ユニット２０の基板２０１上とにそれぞれ結合される。反復するＳ字形の可撓性部又は螺旋ばね形の可撓性部により、サスペンションワイヤ５ａ，５ｂは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の水平方向において非常に大きな柔軟性を有する上、Ｚ軸方向においても若干の延伸性を有する。
【００３４】
上述の実施形態は、本発明の応用可能な範囲を示すものであり、本発明の応用可能な範囲を限定するものではない。本発明の保護範囲は、本発明の特許請求の範囲によって画定される技術主旨及び同等効果である変更を含む。
【符号の説明】
【００３５】
２００ａ  レンズ
２０１ａ  光軸
２０２ａ  保持部
２０３ａ  撮影レンズ部材
３００ａ  撮像素子
３０１ａ  回路基板
４００ａ  可撓部材
４０１ａ  可撓部材
４０２ａ  可撓部材
４０３ａ  可撓部材
５００ａ  振れ検出センサ
５０１ａ  振れ検出センサ
５０２ａ  シフト駆動部材
５０３ａ  位置検出センサ
５０４ａ  防振制御部
１  光学防振装置
１０  可動部（オートフォーカスユニット）
１０１  ベース
１０２  レンズホルダ
１０３  コイル
１０４  磁石
１０５  レンズ
１０６  蓋板
１０７  絶縁板
１０８  上側板ばね（第２の弾性部材）
１０８１  外周側腕部
１０８２  補助部
１０８５  外周側部
１０８６  内周側部
１０８７  内周側腕部
１０８８  接続端
１０９  下側板ばね
１１０  磁石固定部材
１１１  Ｘ軸磁石
１１２  Ｙ軸磁石
２０  補償ユニット
２０１  基板
２０２  補正回路基板
２０３  Ｘ軸磁石駆動コイル
２０４  Ｙ軸磁石駆動コイル
２０５  Ｘ軸振れ検出センサ
２０６  Ｙ軸振れ検出センサ
３０  センサユニット
３０１  回路基板
３０２  撮像素子
４０  筐体
４０１  貫通孔
４  従来の板ばね
４１  外周側腕部
５  サスペンションワイヤ（第１の弾性部材）
５ａ  サスペンションワイヤ
５ｂ  サスペンションワイヤ
５１  結合端
５１ａ  結合端
５１ｂ  結合端
５２  固定端
５２ａ  固定端
５２ｂ  固定端
７  撮像光軸
【図１】
0005409756.tif 000004
【図２】
0005409756.tif 000005
【図３】
0005409756.tif 000006
【図４】
0005409756.tif 000007
【図５】
0005409756.tif 000008
【図６】
0005409756.tif 000009
【図７】
0005409756.tif 000010
【図８】
0005409756.tif 000011